¿El aire sangrado que respiran los pasajeros se extrae de los motores antes o después de que entre en contacto con el combustible? ¿Y por qué? ¿No es esto poco saludable?

Los pasajeros a menudo se sorprenden al escuchar que el aire que respiran proviene del interior de los motores.

  • Esto suena poco saludable. ¿Puedes explicar por qué no lo es?

  • ¿Se extrae el aire de purga (para la presurización de la cabina) antes o después de que entre en contacto con el combustible dentro de los motores turboventiladores en los aviones de pasajeros?

  • ¿Y cuál es la razón de ambas opciones?

  • Específicamente, ¿dónde está la ubicación en este diagrama? (los diagramas en las respuestas serían muy bienvenidos)

alcance: Esta pregunta es sobre el aire que respiran los humanos dentro del avión. Q11917 se trata de deshielo. Ni la pregunta ni las respuestas en Q11917 tratan el aspecto de si el aire sería respirable de forma segura para los pasajeros y la tripulación. Este aspecto está muy bien tratado en los comentarios y respuestas a continuación. Como tal, estas preguntas deben permanecer separadas.

imagen

Piense en esto por un segundo: si ocurre después de que el aire está en contacto con el combustible y se usa para la presurización de la cabina, eso significaría que estaría acumulando una mezcla de aire y combustible en la cabina, lo que sería tóxico en el mejor escenario, y explosivo en el peor.
Supongo que el aire de la cabina que huele a queroseno tiene que ver con estar parado en el suelo antes del despegue en medio del uso de queroseno --- por otros aviones, por los propios motores al ralentí, flotando desde la boquilla del camión de combustible recién liberada, ... --- por lo tanto, cualquier aire exterior que se tome debe tener el olor (a través de las puertas abiertas por las que todos acaban de entrar, si es desde una escalera; o cualquier punto de entrada de aire).
aclaro la diferencia
@fooot No veo cómo es un duplicado de eso. El aire de la cabina no se toma del escape porque los pasajeros necesitan oxígeno; no se toma después de la inyección de combustible porque los pasajeros necesitan una cabina sin combustible para aviones.
@summerrain normalmente sangra el aire no es peligroso. Aunque los eventos de humo pueden presentar un peligro para los pasajeros: en.wikipedia.org/wiki/Fume_event

Respuestas (4)

La purga se extraerá de una o dos de las etapas del compresor de alta presión 3, 4, 5 o 6. Por lo general, hay dos puertos de purga. El puerto de mayor presión suministrará aire realmente caliente para cosas como antihielo. El puerto de presión inferior aguas arriba suministrará aire para aire acondicionado/presurización y otros sistemas neumáticos. Algunos sistemas combinan los dos puertos en un solo sistema y extraen del de baja o alta presión según sea necesario.

El aire debe provenir del compresor, no después de la combustión, principalmente porque debe ser aire ambiente limpio y libre de subproductos de la combustión de queroseno, y de todos modos está lo suficientemente caliente y sacarlo de la turbina sería demasiado caliente. La descarga en las últimas etapas del compresor HP puede ser superior a 700-800F en el empuje de despegue.

Si la aeronave utiliza un sistema antihielo "evaporativo" de alta temperatura, extraerá aire de las etapas más calientes del compresor que si hay un sistema no evaporativo (Evaporativo = temperaturas de la piel antihielo por encima del punto de ebullición del agua. borde de ataque estará a más de 100 C, como la superficie de una plancha de vapor.)

Incluso si está tomando aire "limpio", el flujo de purga tendrá todo tipo de cosas carbonizadas de la atmósfera; polen, pedazos de insectos, que se acumulan y ensucian todo en los conductos y componentes (en altitudes más bajas). El aire quemado sería diez veces peor, sin mencionar el monóxido de carbono que envenenaría a los pasajeros y que, en primer lugar, estaría demasiado caliente para ser utilizable.

La purga de la séptima etapa también es posible en algunos motores.
Anti-deshielo suena como un complot terrorista :-0
Una razón secundaria para múltiples puertos de purga es mantener estable el compresor. A diferencia de las turbinas, los compresores son dispositivos potencialmente inestables y las condiciones generales de flujo deben controlarse para evitar que se detengan o se sobrecarguen. Los puertos de purga son, en efecto, parte de ese sistema de control.
Casi todos los jets modernos tienen paletas de estator variables para ese propósito y no necesitan descargar el aire sangrado por la borda para controlar el flujo del compresor. La cantidad de demanda de sangrado es una función de la demanda de los servicios que la utilizan. Cuando enciende los paquetes o el antihielo, obtiene un aumento de ITT y si los apaga, el ITT vuelve a bajar. Si las purgas están desactivadas, están desactivadas.
"sin mencionar el monóxido de carbono que envenena a los pasajeros" no discutamos sobre pequeños detalles :-)
Espero que los motores de los aviones de pasajeros logren la combustión completa del combustible, lo que significaría envenenamiento por dióxido de carbono , no por monóxido . No es que esta diferencia importaría mucho. :-D
@DevSolar "Limpio" desde la perspectiva de un enorme motor a reacción difiere bastante de "limpio" desde la perspectiva de nuestros pequeños y frágiles pulmones humanos. Incluso si la combustión es casi perfecta, la gran cantidad que se produce llevaría rápidamente el CO ambiental a concentraciones letales.

Encontré un diagrama ( bbc.com ) que muestra la ubicación donde se extrae el aire de purga ( flecha roja ).

Como se puede ver en la imagen, la ubicación es aguas arriba de las cámaras de combustión, lo que significa que el aire de purga se toma antes de que entre en contacto con el combustible:

imagen

Llego tarde a la fiesta, pero ¿es posible que alguna combustión/partícula quemada quede atrapada en el sistema al aterrizar, cuando se aplica la inversión de empuje? Eso explicaría el persistente olor a queroseno en el despegue ... aire con partículas de combustible que se empujan en la cabina al reiniciar.
@EarlGrey: En los aviones comerciales, los inversores no están en el flujo central que alimenta las cámaras de combustión, sino en el flujo de derivación. El flujo de aire invertido solo proviene del ventilador y nunca está en contacto con el motor real, el combustible o el gas de combustión y, de todos modos, no se usa como aire de purga. Ver esta pregunta . Por otro lado, a veces el aire se invierte en el flujo caliente, lo que se denomina sobretensión del compresor , y en ese caso el gas podría ingresar a la cabina a través de los puntos de toma de aire de purga del compresor.

Para agregar a lo que John K ya publicó, los requisitos de enfriamiento evitan que se tome aire sangrado en las secciones de la turbina de alta presión y la cámara de combustión. En estas secciones, se realiza un enfriamiento de película delgada donde se inyecta una pequeña cantidad de aire alrededor de las superficies para evitar que los productos calientes de la combustión las toquen. Incluso si el aire sangrado se toma para un propósito que no es de contacto humano, como el control de flujo activo, el aire simplemente está demasiado caliente para manejarlo en este punto.

A partir de esta respuesta , en el punto de toma de aire de purga B737NG:

El aire comprimido se extrae de la 5ª y/o 9ª etapa del compresor del motor. El suministro de aire se regula según la demanda y varía según la etapa del vuelo: durante las etapas de vuelo con una potencia del motor relativamente alta (despegue, ascenso, la mayoría de los cruceros), solo se utiliza aire comprimido de la 5ª etapa. Durante condiciones de baja potencia del motor, como la aproximación y el aterrizaje, también se utiliza aire comprimido de la novena etapa para los sistemas neumáticos. Este aire está bajo una presión más alta y más caliente que el aire de la quinta etapa.

Por lo tanto, el aire de purga para el sistema de aire acondicionado se aprovecha antes de que entre combustible en la imagen. Obviamente. La cabina que a veces huele a queroseno o a escape de combustible de avión cuando está en la pista generalmente está relacionada con circunstancias externas, como un viento de cola, según la respuesta de @Dave .

Como mencionó @mins en un comentario, se ha investigado la causa de algunos episodios de intoxicación de pilotos por aire acondicionado, que resultó ser del aceite del sumidero del motor.

Sé que lo sabe, pero para los visitantes, vale la pena decir que el problema con el aire de purga no es el combustible (excepto tal vez en el caso de que el compresor se atasque o se acelere), sino los vapores de lubricante del sumidero que ingresan al compresor. Alguien hizo un estudio completo de este aspecto .